Permukaan bulan. Kredit gambar: LPI Klik untuk memperbesar
Universitas Arizona dan para ilmuwan Jepang yakin bahwa bukti pada akhirnya menyelesaikan argumen berdekade-dekade tentang objek apa yang membombardir tata surya awal dalam bencana 3,9 miliar tahun yang lalu.
Asteroid sabuk utama purba identik dalam ukuran dengan asteroid masa kini di sabuk Mars-Jupiter - bukan komet - menghantam planet berbatu dalam bencana unik yang berlangsung sekejap waktu geologis, di mana saja dari 20 juta hingga 150 juta tahun, mereka melaporkan dalam Science edisi 16 September.
Namun, benda-benda yang telah menghancurkan sistem tata surya bagian dalam kita setelah apa yang disebut Late Heavy Bombardment berakhir adalah populasi yang sangat berbeda, Profesor UA Emeritus Robert Strom dan rekannya melaporkan dalam artikel tersebut, “Asal Usul Penabrak Planet di Tata Surya Dalam . "
Setelah Akhir Pengeboman Berat atau periode Cataclysm Lunar berakhir, sebagian besar asteroid dekat Bumi (NEA) telah membumbui wilayah terestrial.
Strom telah mempelajari ukuran dan distribusi kawah di permukaan tata surya selama 35 tahun terakhir. Dia telah lama menduga bahwa dua populasi proyektil yang berbeda bertanggung jawab atas permukaan dalam tata surya bagian dalam. Tetapi ada terlalu sedikit data untuk membuktikannya.
Sekarang survei asteroid yang dilakukan oleh Spacewatch UA, Sloan Digital Sky Survey, teleskop Subaru Jepang dan sejenisnya telah mengumpulkan data yang cukup lengkap tentang asteroid hingga yang berdiameter kurang dari satu kilometer. Tiba-tiba menjadi mungkin untuk membandingkan ukuran asteroid dengan ukuran proyektil yang menghancurkan kawah ke permukaan dari Mars ke dalam Merkurius.
"Ketika kami memperoleh ukuran proyektil dari catatan kawah menggunakan hukum penskalaan, ukuran proyektil kuno dan yang lebih baru cocok dengan populasi asteroid kuno dan yang lebih muda," kata Strom. "Ini sangat mencengangkan."
"Satu hal yang dikatakan adalah distribusi ukuran asteroid masa kini di sabuk asteroid didirikan setidaknya sejauh 4 miliar tahun lalu," kata ilmuwan planet UA, Renu Malhotra, rekan penulis makalah Science. . "Hal lain yang dikatakannya adalah bahwa mekanisme yang menyebabkan Pengeboman Berat Akhir adalah peristiwa gravitasi yang menyapu benda-benda keluar dari sabuk asteroid terlepas dari ukurannya."
Malhotra menemukan dalam penelitian sebelumnya apa mekanisme ini seharusnya. Menjelang akhir pembentukannya, Jupiter dan planet raksasa gas luar lainnya menyapu puing-puing planet lebih jauh di tata surya, wilayah Sabuk Kuiper. Dalam membersihkan debu dan potongan sisa dari pembentukan planet tata surya luar, Jupiter, terutama, kehilangan energi orbital dan bergerak ke dalam, lebih dekat ke matahari. Migrasi yang sangat meningkatkan pengaruh gravitasi Jupiter di sabuk asteroid, melemparkan asteroid terlepas dari ukuran menuju tata surya bagian dalam.
Bukti bahwa asteroid sabuk utama menghantam tata surya bagian dalam awal menegaskan analisis kosmokimia yang diterbitkan sebelumnya oleh ilmuwan planet UA David A. Kring dan rekan.
"Distribusi ukuran kawah tumbukan di dataran tinggi kuno bulan dan Mars adalah tes yang sepenuhnya independen dari bencana tata surya bagian dalam dan mengkonfirmasi bukti kosmokimia kita tentang sumber asteroid," Kring, rekan penulis makalah Science, mengatakan .
Kring adalah bagian dari tim yang sebelumnya menggunakan teknik penanggalan argon-argon dalam menganalisis dampak lelehan meteorit bulan - batuan dikeluarkan secara acak dari permukaan bulan dan yang mendarat di Bumi setelah satu juta tahun di ruang angkasa. Mereka menemukan dari zaman "clasts," atau fragmen batuan yang meleleh, di meteorit breksi bahwa semua bulan dibombardir 3,9 miliar tahun yang lalu, sebuah bencana global bulan yang sebenarnya. Analisis sampel bulan Apollo mengatakan bahwa asteroid bertanggung jawab atas setidaknya 80 persen dampak bulan.
Komet telah memainkan peran yang relatif kecil dalam dampak tata surya bagian dalam, Strom, Malhotra dan Kring juga menyimpulkan dari pekerjaan mereka. Berlawanan dengan kepercayaan umum, mungkin tidak lebih dari 10 persen air Bumi berasal dari komet, kata Strom.
Setelah Late Heavy Bombardment, permukaan terestrial diubah sedemikian rupa sehingga tidak ada permukaan yang lebih tua dari 3,9 miliar tahun yang dapat ditanggalkan menggunakan catatan kawah. Batuan dan mineral yang lebih tua ditemukan di bulan dan Bumi, tetapi mereka adalah fragmen dari permukaan yang lebih tua yang dihancurkan oleh benturan, kata para peneliti.
Strom mengatakan bahwa jika Bumi memiliki lautan antara 4,4 miliar dan 4 miliar tahun yang lalu, seperti yang ditunjukkan oleh bukti geologis lainnya, lautan itu pasti telah diuapkan oleh dampak asteroid selama bencana.
Kring juga telah mengembangkan hipotesis yang menunjukkan bahwa dampak peristiwa selama Pengeboman Berat Akhir menghasilkan sistem hidrotermal bawah permukaan yang luas yang sangat penting bagi perkembangan awal kehidupan. Dia memperkirakan bahwa bencana tata surya bagian dalam menghasilkan lebih dari 20.000 kawah dengan diameter antara 10 kilometer hingga 1.000 kilometer di Bumi.
Dinamika kawah tata surya bagian dalam berubah secara dramatis setelah Late Bombardment. Sejak saat itu, catatan kawah dampak mencerminkan bahwa sebagian besar objek yang menghantam permukaan tata surya bagian dalam berada di dekat asteroid Bumi, asteroid yang lebih kecil dari sabuk utama yang didorong ke orbit yang melintasi daratan oleh fenomena selektif ukuran yang disebut Efek Yarkovsky.
Efeknya berkaitan dengan cara asteroid menyerap dan meradiasikan kembali energi matahari secara tidak merata. Lebih dari puluhan juta tahun, efeknya cukup besar untuk mendorong asteroid yang lebih kecil dari 20 kilometer melintasi resonansi jovian, atau kesenjangan, yang mengantarkan mereka ke orbit yang melintasi daratan. Semakin kecil asteroid, semakin dipengaruhi oleh Efek Yarkovsky.
Ahli geologi planet telah mencoba menghitung kawah dan distribusi ukurannya untuk mendapatkan usia absolut untuk permukaan di planet dan bulan.
"Tapi sampai kita tahu asal usul proyektil, ada begitu banyak ketidakpastian sehingga saya pikir itu bisa menyebabkan kesalahan besar," kata Strom. "Dan sekarang aku tahu aku benar. Sebagai contoh, orang-orang telah mendasarkan sejarah geologis Mars pada catatan kawah pemboman yang berat, dan itu salah karena mereka hanya menggunakan satu kurva kawah, bukan dua. "
Upaya untuk mengencani tubuh tata surya luar menggunakan catatan kawah tata surya bagian dalam benar-benar salah, kata Strom. Tetapi harus mungkin untuk lebih akurat menentukan tanggal permukaan tata surya bagian dalam setelah peneliti menentukan tingkat kawah dari pemboman asteroid dekat Bumi, tambahnya.
Para penulis makalah Science adalah Strom, Malhotra dan Kring dari University of Arizona Lunar and Planetary Laboratory, dan Takashi Ito dan Fumi Yoshida dari National Astronomical Observatory, Tokyo, Jepang.
Sumber Asli: Rilis Berita UA
